Основные механизмы размножения голосеменных и покрытосеменных растений

Основные механизмы размножения голосеменных и покрытосеменных растений

Прежде чем непосредственно переходить к голосеменным и покрытосеменным, дадим определение процессу размножения при помощи семян.

Для голосеменных растений, в отличие от покрытосеменных, характерно отсутствие цветков и плодов. Особенности процесса размножения голосеменных удобно рассматривать на примере сосны обыкновенной. В весеннее время молодые ветки сосны образуют маленькие шишки двух видов:

1. Мужские шишки. Они окрашены в зеленовато-желтый цвет и собраны в довольно тесные группы — в непосредственной близости от основания молодого побега.
2. Женские шишки, которые располагаются по одной на апексах побегов.

Шишка состоит из оси, на которой сидят чешуйки. В каждой чешуйке имеется по 2 семязачатка с женскими половыми клетками: гаметами или яйцеклетками. В каждой чешуйке мужской шишки есть по 2 пыльцевых мешка с созревшей внутри них пыльцой. Ветер разносит созревшую пыльцу на довольно большие расстояния. Для осуществления опыления пыльца должна попасть на женскую шишку растения. После того, как пыльца на них попадает, женская шишка склеивает свои чешуи смолой. Затем внутри женских шишек пыльца прорастает в пыльцевые трубки и формирует спермии.

Все эти нюансы размножения голосеменных растений свидетельствует о высоком уровне их прогресса, который во многом обусловлен обитанием этих растений в наземно-воздушной среде. Оплодотворение голосеменных происходит внутри семязачатка шишек: из зиготы развивается зародыш, а из семязачатка возникает семя.

У семян голосеменных растений есть специализированная ткань. Она называется эндосмпермом, и именно из нее зародыш получает питательные вещества.

Отличительные особенности размножения покрытосеменных и голосеменных

Кратко о размножении голосеменных.

Для голосеменных растений, в отличие от покрытосеменных, характерны шишки сперва зеленого цвета, а затем древесного. После созревания они раздвигают свои чешуйки, и семена из них высыпаются на землю. У каждого семени есть своеобразное крыло, с помощью которого оно способно перемещаться на большие расстояния (при участии ветра).

Голосеменные растения, в отличие от покрытосеменных, имеют семена, образованные в результате полового размножения: в этих семенах есть зародыш, эндосперм и семенная кожура. К слову, половой процесс среди голосеменных растений встречается чаще, чем вегетативный. Это важное отличие голосеменных от покрытосеменных.

У покрытосеменных растений, в отличие от голосеменных, половое размножение связано с цветками. Покрытосеменные растения в отличие от голосеменных, имеют пестики и тычинки. Пестики и тычинки — важные части цветка и размножения покрытосеменных. Цветковые растения отличаются сложным процессом размножения, частью которого являются опыление и оплодотворение.

У цветковых растений есть некоторые особенности, свойственные половому размножению. Это:

• формирование редуцированного гаплоидного поколения гаметофита;
• разбухание зерна и образование пыльцевой трубки.

Сравним оплодотворение цветковых и голосеменных растений. Чем покрытосеменные растения отличаются от голосеменных? Например, двумя способами оплодотворения:

1. В первом случае образуется редуцированное гаплоидное поколение гаметофита.
2. Во втором случае происходит разбухание зерна и образование пыльцевой трубки.

У покрытосеменных растений, в отличие от голосеменных, оплодотворение может происходить двумя способами:

1. В результате самоопыления: пыльца с тычинок попадает на рыльце пестика. Таким способом опыления отличаются овес, ячмень, хлопчатник.
2. Перекрестным опылением. Оно заключается в том, что пыльца с тычинок одного цветка переносится на рыльце пестика другого цветка. Также можно говорить о перекрестном опылении в случае, когда пыльца переносится между цветками одного и того же растения.

Любой из перечисленных способов опыления является эффективным — все зависит от условий существования конкретного представителя голосеменных.

Опыляемые ветром растения отличаются мелкими цветками без околоцветника. Для пыльников характерны длинные свисающие нити и мелкая легкая пыльца. У опыляемых насекомыми растений цветки имеют яркие околоцветники: они источают аромат и содержат нектар.

Особенности голосеменных и покрытосеменных растений проще всего рассматривать схематично. Вот таблица со спецификой голосеменных и покрытосеменных растений:

​​​​​​​

Двойное оплодотворение характерно для цветковых растений — это оригинальный процесс размножения покрытосеменных растений.

Половое размножение покрытосеменных растений или двойное оплодотворение описал С. Г. Навашин. Он установил, что этот процесс кардинально отличается от того, что происходит у голосеменных растений. Поэтому у покрытосеменных растений, в отличие от голосеменных, эндосперм — это продукт полового размножения.

В основе двойного оплодотворения цветковых растений лежит то, что в нем принимают участие два спермия:

• один из них отвечает за оплодотворение яйцеклетки, в результате чего образуется зигота;
• второй — сливается с центральной клеткой: из нее развивается запасающая ткань (эндосперм), выполняющая функции запаса и питания.

Для зиготы характерен диплоидный набор хромосом, а для эндосперма — триплоидный.

Образование гаметофитов — процесс, происходящий перед таким оплодотворением. Образование мужского гаметофита происходит в пыльцевых камерах пыльников (тычинок) микроспоры. Пыльцевое зерно представляют две гаплоидные клетки: вегетативная и генеративная, покрытые оболочками.

Женский гаметофит образуется из мегаспоры в завязи пестика. В зародышевый мешок входит 7 клеток:

• гаплоидной яйцеклетки;
• центральной клетки;
• пяти вспомогательных клеток.

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика, затем происходит деление вегетативной клетки и образование пыльцевой трубки. Последняя прорастает через столбик пестика, достигая пыльцевхода семязачатка. Также происходит деление генеративной клетки пыльцевого зерна с образованием двух спермиев. Они проникают в семязачаток, где один сливается с яйцеклеткой и образует зиготу, а второй — сливается с центральной клеткой и образует триплоидный эндосперм.

Позже происходит деление зиготы и развитие зародыша. Стенки семязачатка образуют семенную кожуру, семязачаток превращается в семя.

Как видно, образование семени — центральный ароморфоз в системе развития растительной части органического мира.

Это наиболее важная информация на тему покрытосеменных и голосеменных растений.